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2018江苏数学高考真题

2018 年普通高等学校招生全国统一考试(江苏卷)数学Ⅰ注意事项考生在答题前请认真阅读本注意事项及各题答题要求1.本试卷共 4 页,均为非选择题(第1 题~第20 题,共20 题)。

本卷满分为160 分,考试时间为120 分钟。

考试结束后,请将本试卷和答题卡一片交回。

2.答题前,请务必将自己的姓名、准考证号用0.5 毫黑色墨水的签字笔填写在试卷及答题卡的规定位置。

3.请认真核对监考员从答题卡上所粘贴的条形码上的姓名、准考证号与本人是否相符。

4.作答试题,必须用0.5 毫黑色墨水的签字笔在答题卡上的指定位置作答,在其他位置作答一律无效。

5.如需作图,须用2B 铅笔绘、写清楚,线条、符号等须加黑、加粗。

参考公式:锥体的体积V 1Sh ,其中S 是锥体的底面积,h 是锥体的高.3一、填空题:本大题共14 小题,每小题 5 分,共计70 分.请把答案填写在答题.卡.相.应.位..置.上..1. 已知集合 A {0,1,2,8} ,B { 1,1,6,8} ,那么 A B ▲.2. 若复数z 满足i z 1 2i ,其中i 是虚数单位,则z 的实部为▲.3. 已知 5 位裁判给某运动员打出的分数的茎叶图如图所示,那么这 5 位裁判打出的分数的平均数为▲.4. 一个算法的伪代码如图所示,执行此算法,最后输出的S的值为▲.35. 函数 f ( x)log 2 x 1 的定义域为 ▲ .6. 某兴趣小组有 2 名男生和 3 名女生,现从中任选 2 名学生去参加活动,则恰好选中2 名女生的概率为 ▲ .7. 已知函数 ysin(2 x)() 22的图象关于直线 x对称,则 的值是 ▲ .3x2y28. 在平面直角坐标系 xOy 中,若双曲线221(a ab0,b 0) 的右焦点 F (c,0) 到一条渐近线的距离为 3c ,则其离心率的值是▲ .2cos x,0x 2,9. 函数 f ( x) 满足 f ( x 4)f ( x)( x R ) ,且在区间 ( 2,2] 上, f ( x)2| x 1 |, - 2 2则x 0,f ( f (15)) 的值为▲ .10. 如图所示,正方体的棱长为2,以其所有面的中心为顶点的多面体的体积为 ▲ .11. 若函数 f ( x) 2xax 1(a R ) 在 (0, ) 内有且只有一个零点,则 f ( x) 在[ 1,1]上的2*n*最大值与最小值的和为▲ .12. 在平面直角坐标系 xOy 中, A 为直线 l : y2 x 上在第一象限内的点, B (5,0) ,以 AB 为直径的圆 C 与直线 l 交于另一点 D .若 AB CD0 ,则点 A 的横坐标为▲ .13. 在 △ ABC 中,角 A, B,C 所对的边分别为 a, b, c , ABC120 , ABC 的平分线交 AC于点 D ,且 BD 1,则 4a c 的最小值为▲ .14.已知集合 A { x | x 2n 1,n N } , B{ x | x 2 ,n N } .将 A B 的所有元素从小到大依次排列构成一个数列 { a n } .记 S n 为数列 { a n } 的前 n 项和, 则使得 S n12a n 1 成立的n 的最小值为 ▲ .二、解答题:本大题共 6小题,共计 90分.请在答.题.卡.指.定.区.域. 内作答,解答时应写出文字说明、证明过程或演算步骤.15.(本小题满分 14 分)在平行六面体 ABCD A 1 B 1C 1 D 1 中, AA 1AB, AB 1 B 1C 1 .求证:( 1) AB ∥平面 A 1B 1C ;( 2) 平面 ABB 1 A 1平面 A 1BC .16.(本小题满分 14 分)已知 , 为锐角,tan4, cos( )5 .35( 1)求 cos2 的值; ( 2)求 tan( ) 的值.17.(本小题满分 14 分)某农场有一块农田, 如图所示, 它的边界由圆 O 的一段圆弧 MPN ( P 为此圆弧的中点) 和线段 MN 构成.已知圆 O 的半径为 40 ,点 P 到 MN 的距离为 50 .现规划在此农田上修建两个温室大棚,大棚Ⅰ内的地块形状为矩形 ABCD ,大棚Ⅱ内的地块形状为△ CDP ,要求 A, B 均在线段 MN 上, C, D 均在圆弧上.设 OC与 MN 所成的角为.( 1)用 分别表示矩形 ABCD 和△ CDP 的面积,并确定 sin 的取值范围;( 2)若大棚Ⅰ内种植甲种蔬菜, 大棚Ⅱ内种植乙种蔬菜, 且甲、( 3, ) *乙两种蔬菜的单位面积年产值之比为 4 : 3 .求当 为何值时,能使甲、乙两种蔬菜的年总产值最大. 18.(本小题满分 16 分)如图,在平面直角坐标系xOy 中,椭圆 C 过点 12,焦点F 1 ( 3,0), F 2 ( 3,0) ,圆 O 的直径为 F 1 F 2 .( 1)求椭圆 C 及圆 O 的方程;( 2)设直线 l 与圆 O 相切于第一象限内的点P .①若直线 l 与椭圆 C 有且只有一个公共点,求点P 的坐标;②直线 l 与椭圆 C 交于求直线 l 的方程. A, B 两点.若 △OAB 的面积为 2 6 ,719.(本小题满分 16 分)记 f ( x), g ( x) 分别为函数 f ( x), g( x) 的导函数.若存在x 0 R ,满足 f (x 0 ) g( x 0 ) 且f ( x 0 )g ( x 0 ) ,则称 x 0 为函数 f ( x) 与 g(x) 的一个“ S 点”.( 1)证明:函数 f ( x)x 与 g(x) x22x 2不存在“ S 点”;( 2)若函数f (x) ax21与 g( x) ln x 存在“ S 点”,求实数 a 的值;( 3)已知函数f ( x)x2a ,g( x)be xx.对任意 a0 ,判断是否存在b 0 ,使函数 f (x) 与 g( x) 在区间 (0,) 内存在“ S 点”,并说明理由.20.(本小题满分 16 分)设{ a n } 是首项为 a 1 ,公差为 d 的等差数列, { b n } 是首项为 b 1 ,公比为 q 的等比数列.( 1)设 a 10,b 1 1,q 2 ,若 | a nb n | b 1 对 n 1,2,3,4 均成立,求 d 的取值范围;( 2 ) 若 a 1 b 1 0, m N , q (1, m 2] , 证 明 : 存 在 dR , 使 得 | a nb n | b 1 对n 2,3, , m 1均成立,并求 d 的取值范围(用 b 1 , m,q 表示).数学Ⅰ试题参考答案一、填空题:本题考查基础知识、基本运算和基本思想方法.每小题 5 分,共计 70 分.1.{1, 8} 2.2 3. 904.85.[2 ,+∞)6.310 7.π68.22 49.10.2 311.–3 12.3 13.9 14.27二、解答题15. 本小题主要考查直线与直线、直线与平面以及平面与平面的位置关系,考查空间想象能力和推理论证能力.满分14 分.证明:(1)在平行六面体ABCD-A1B1C1D1 中,AB∥A1B1.因为AB 平面A1B1C,A1B1 平面A1B1C,所以AB∥平面A1B1C.(2)在平行六面体ABCD-A1B1 C1D1 中,四边形ABB1A1 为平行四边形.又因为AA1=AB,所以四边形ABB1A1为菱形,因此AB1⊥A1B.又因为AB1⊥B1C1,BC∥B1C1,所以AB1⊥BC.又因为A1B∩BC=B,A1B 平面A1BC,BC 平面A1BC,所以AB1⊥平面A1BC.因为AB1平面ABB1A1,所以平面ABB1A1⊥平面A1BC.16. 本小题主要考查同角三角函数关系、两角和(差)及二倍角的三角函数,考查运算求解能力.满分14 分.解:(1)因为tan 4,tan3sincos,所以sin4cos .3因为sin 2cos2 1 ,所以cos2 9,25因此,cos2 2cos2 1 7.25(2)因为, 为锐角,所以(0, π) .又因为cos( )5,所以5sin( ) 1 cos2 ( )2 5,5因此tan( ) 2 .因为tan 4,所以tan 2 2tan 24 ,3 1 tan2 7,因此, tan() tan[2 ( )]tan 2 tan( ) 2.1+ tan 2 tan( )1117. 本小题主要考查三角函数的应用、用导数求最值等基础知识,考查直观想象和数学建模及运用数学知识分析和解决实际问题的能力.满分 14 分.解:( 1)连结 PO 并延长交 MN 于 H ,则 PH ⊥MN ,所以 OH=10. 过 O 作 OE ⊥ BC 于 E ,则 OE ∥ MN ,所以∠ C O E=θ, 故 OE =40cos θ, EC =40sin θ,则矩形 ABCD 的面积为 2×40co θs ( 40sin θ+10) =800( 4sin θcos θ+cos θ),△ CDP 的面积为 1 2× 2× 40c θo (s 40–40sin θ)=1600( cos θ–sin θcos θ).过 N 作 GN ⊥MN ,分别交圆弧和 OE 的延长线于 G 和 K ,则 GK=KN=10.令∠ GOK=θ,则 sin θ= 1 , θ∈( 0, π0 0 0). 4 6当 θ∈[θ0, π)时,才能作出满足条件的矩形ABCD ,2所以 sin θ的取值范围是 [ 1 4,1).答:矩形 ABCD 的面积为 800(4sin θcos θ+cos θ)平方 ,△ CDP 的面积为1600( c o s θ–s i n θc o s θ), sin θ的取值范围是 [ 14,1 ).( 2)因为甲、乙两种蔬菜的单位面积年产值之比为4∶3,设甲的单位面积的年产值为 4k ,乙的单位面积的年产值为3k ( k>0),则年总产值为 4k ×800(4sin θcos θ+cos θ) +3k ×1600( cos θ–sin θcos θ) =8000k ( sin θcos θ+cos θ), θ∈ [θ0, π). 2 设 f (θ) = sin θcos θ+cos θ,θ∈ [θ0, π), 2则 f ′( ) cos 2sin2sin (2sin2sin 1) (2sin 1)(sin 1) .令 f ′( )=0 ,得 θ= π6 当 θ∈( θ0, πf ′( )>0 ,所以 f (θ)为增函数; )时, 6当 θ∈( π, π)时, f ′( )<0 ,所以 f (θ)为减函数, 6 2因此,当 θ= π时, f ( θ)取到最大值.6π时,能使甲、乙两种蔬菜的年总产值最大.6答:当 θ=220 0 0 0218. 本小题主要考查直线方程、圆的方程、圆的几何性质、椭圆方程、椭圆的几何性质、直线与圆及椭圆的位置关系等知识,考查分析问题能力和运算求解能力.满分16 分.解:( 1)因为椭圆 C 的焦点为F 1 (3,0 ), F 2 ( 3,0) ,x2 y21可设椭圆 C 的方程为221(a b a b0) .又点 ( 3, ) 在椭圆 C 上,2311,2a 4, 所以 a 2 4b 2 ,解得 2 2a b 3,b 1,因此,椭圆 C 的方程为 x4y21 .因为圆 O 的直径为 22F 1F 2 ,所以其方程为 xy3 .( 2)①设直线 l 与圆 O 相切于 P( x , y )( x 0, y 0) ,则 x y3,所以直线 l 的方程为 yx 0 (x x ) y ,即 yx 0x 3 .xy21, 由 40 0y 0,消去 y ,得y 0y 0yx 0x 3 , y 0 y 02(4x 02 2y 0 )x24x 0 x 236 4y 00 .( * )因为直线 l 与椭圆 C 有且只有一个公共点,所以( 224x 0 )24(4x 02 2y 0 )(36 4y 0 )2 248 y 0 ( x 02) 0 .因为 x 0 , y 00 ,所以 x 02, y 0 1 .因此,点 P 的坐标为 ( 2,1) .②因为三角形 OAB 的面积为 2 6 7,所以1 AB OP22 6 4 2 7,从而 AB7.设 A( x 1, y 1 ), B( x 2 , y 2 ) ,由( *)得 x24x0 48y 0 2 2( x 0 2),1,2222(4 x 0y 0 )所以 AB( x 1 x 2 )( y 1 y 2 )2 22(1x 0) y 2 48 y 0 (4 x (x 0 2 y 2) . 2 )2 02 22222 0 42 220 0 021因为 xy3 ,所以 AB16( x 22) 32 ,即 2x 045x100 0 ,解得 x2(x 25 ( x 2 1)22049舍去),则 y 21 ,因此 P 的坐标为 (10 ,2 ) .2222综上,直线 l 的方程为 y5x 3 2 .19. 本小题主要考查利用导数研究初等函数的性质,考查综合运用数学思想方法分析与解决问题以及逻辑推理能力.满分 16 分.解:( 1)函数 f (x ) =x , g ( x ) =x 2+2x-2,则 f ′( x ) =1, g ′(x ) =2x+2.由 f (x ) =g ( x )且 f ′( x )= g ′(x ),得x x2x 2 ,此方程组无解, 1 2 x 2因此, f ( x )与 g ( x )不存在“ S ”点.( 2)函数 (f x ) ax21, g(x) ln x ,则 f ( x ) 2ax ,g ( x ) 1 .x设 x 0 为 f ( x )与 g ( x )的“ S ”点,由 f ( x 0) =g ( x 0)且 f ′( x 0) =g ′( x 0),得ax 0 1 ln x 0 1 ,即ax 0 1ln x 02,(* )2ax 0x 0 2ax 0 1得 ln x 01 ,即x 0 e12 ,则 a1 e 22(e 2 )22e 当 a时, x 0 21e 2 满足方程组( * ),即x 0 为 f ( x )与 g ( x )的“ S ”点.2 . 220 mn m1因此, a 的值为 e.2( 3)对任意 a>0,设 h(x)x33x2ax a .因为 h(0)a 0 ,h(1) 1 3 a a2 0 ,且 h ( x )的图象是不间断的,所以存在 x 0 ∈( 0,1),使得h( x 0 ) 0 ,令 b2 x 3x,则 b>0.函数 f ( x)x2a , g( x)bex,xe 0(1 x 0)则 f ′(x)2x,g ′(x) be x(x x21) .由 f (x ) =g ( x )且 f ′( x )=g ′( x ),得xxabex ,即be x ( x 1)2x2x 2 a2xx2 x3 e x 0(1 2 x 3ex 0 ) xe x ( x 1) 2( ** )xe 0(1 x 0 )x此时, x 0 满足方程组( ** ),即 x 0 是函数 f ( x )与 g ( x )在区间( 0, 1)内的一个“ S点”.因此, 对任意 a>0,存在 b>0,使函数 f ( x )与 g ( x )在区间 ( 0,+∞)内存在“ S 点”.20. 本小题主要考查等差和等比数列的定义、通项公式、 性质等基础知识, 考查代数推理、转化与化归及综合运用数学知识探究与解决问题的能力.满分 16 分.解:( 1)由条件知: a n( n 1) d , b n2 n 1 .因为 | a nb n | b 1 对 n=1,2, 3, 4 均成立,即 | ( n1) d2 n 1 |1 对 n=1, 2,3, 4 均成立,即 1 1, 1 d 3, 3 2d 5 ,7 3 d 9,得7 d5 .因此, d 的取值范围为 327 5[ , ] .3 2( 2)由条件知: ab(n 1) d , bb qn 1.n1n1若存在 d ,使得 | a n b n | b 1 ( n=2,3, ·, m+1)成立,即 | b( n 1)d b qn 1| b ( n2,3, , m1) ,111即当 n 2,3, ,m n 11 时, d 满足 q2 b dn 1qb .1 1 n 1n 1因为 q (1, 2],则 1qq2 ,xb x xq q 1 q} } n 1 qn 1 n 1从而 q 2 0 , q 0 ,对 n2,3, , m 1 均成立.n 1 n 1因此,取 d=0 时, | a nb n | b 1 对 n2,3, , m 1 均成立.下面讨论数列 { q 2} 的最大值和数列 n 1 { } 的最小值( n 2,3, , m1 ). n 1 qn2q n 1 2n 1 nq n q n nq n 1 2 n( qnqn 1) qn2 ①当 2 n m 时, ,nn 1n(n 1)n( n 1)当 1 q 12 m 时,有 qnqm2 ,从而 nn ( qn 1nq) q20 .因此,当 2 n m n 1n 11 时,数列 { q n m2 单调递增, 1 故数列 { q n 2 的最大值为 1q 2. m②设 f ( x)2 (1x) ,当 x>0 时, f ( x )( ln 2 1 x ln 2) 20 ,所以 f ( x ) 单调递减,从而 f ( x ) <f ( 0) =1.q1当 2 n m 时, nq( n 1) 2n(1 1) 1f ( ) 1, qn nn因此,当 2n 1n m 1 时,数列n 1{ } 单调递减,故数列 n 1n 1{ } 的最小值为 . n 1 mb ( qm2) b q m因此, d 的取值范围为 [ 1, 1 ] . m m1 n b m1n1 数学Ⅱ ( 附加题)21. 【选做题】本题包括A、B、C、D 四小题,请.选.定.其.中.两.小.题.,.并.在.相.应.的.答.题.区.域.内.作.答..若多做,则按作答的前两小题评分.解答时应写出文字说明、证明过程或演算步骤.A. [选修4—1:几何证明选讲]( 本小题满分10 分)如图,圆O 的半径为2,AB 为圆O 的直径,P 为AB 延长线上一点,过P 作圆O 的切线,切点为C.若PC 2 3 ,求BC 的长.B. [选修4—2:矩阵与变换](本小题满分10 分)2 3已知矩阵 A .1 2(1)求 A 的逆矩阵 A ;(2)若点P 在矩阵 A 对应的变换作用下得到点P (3,1) ,求点P 的坐标.C. [选修4—4:坐标系与参数方程](本小题满分10 分)在极坐标系中,直线l 的方程为被曲线 C 截得的弦长.sin(π6) 2 ,曲线 C 的方程为4cos ,求直线lD. [ 选修4—5:不等式选讲]( 本小题满分10 分)若x,y,z 为实数,且x+2y+2z=6,求x2y2 z2 的最小值.【必做题】第22 题、第23 题,每题10 分,共计20 分.请在答.题.卡.指.定.区.域.内作答,解答时应写出文字说明、证明过程或演算步骤.22.(本小题满分10 分)如图,在正三棱柱ABC-A1B1C1 中,AB=AA1=2,点P,Q 分别为A1 B1 ,BC的中点.(1)求异面直线BP 与AC1所成角的余弦值;(2)求直线CC1与平面AQC1所成角的正弦值.23.(本小题满分10 分)设n N*,对1,2,·,n 的一个排列i i i ,如果当s<t 时,有i i ,1 2 n s t则称 (i s , i t ) 是排列 i 1i 2i n 的一个逆序,排列 i 1 i 2 i n 的所有逆序的总个数称为其逆序数.例如:对 1,2,3 的一个排列 231,只有两个逆序 (2,1),(3,1),则排列 231 的逆序数为 2.记 f n ( k ) 为 1, 2, ·, n 的所有排列中逆序数为k 的全部排列的个数.( 1)求 f 3 (2), f 4 (2) 的值;( 2)求 f n (2)( n 5) 的表达式 (用 n 表示).2数学Ⅱ ( 附加题 ) 参考答案21. 【选做题】A. [选修 4—1:几何证明选讲 ]本小题主要考查圆与三角形等基础知识,考查推理论证能力.满分 10 分. 证明: 连结 OC .因为 PC 与圆 O 相切,所以 OC ⊥PC .又因为 PC=2 3 , OC=2,所以 OP= PCOC =4.又因为 OB=2,从而 B 为 Rt △ OCP 斜边的中点,所以 BC=2.B. [选修 4—2:矩阵与变换 ]本小题主要考查矩阵的运算、线性变换等基础知识,考查运算求解能力.满分10 分.解:( 1)因为 2 3 A, det( A ) 2 2 1 3 1 0 ,所以 A 可逆,1 2从而 A 123.1 2( 2)设 P(x , y),则2 3 x 1 2y3 ,所以x1yA13 3 ,11因此,点 P 的坐标为 (3, –1).C. [选修 4—4:坐标系与参数方程 ]本小题主要考查曲线的极坐标方程等基础知识,考查运算求解能力.满分 10 分. 解: 因为曲线 C 的极坐标方程为=4cos,所以曲线 C 的圆心为( 2, 0),直径为 4 的圆.因为直线 l 的极坐标方程为sin( π6 ) 2 , 则直线 l 过 A (4, 0),倾斜角为 π6 所以 A 为直线 l 与圆 C 的一个交点. 设另一个交点为 B ,则∠ OAB= π.6连结 OB ,因为 OA 为直径,从而∠ OBA= π,2所以 AB 4cos π62,2 3 .22 2221因此,直线 l 被曲线 C 截得的弦长为 2 3 .D. [ 选修 4—5:不等式选讲 ]本小题主要考查柯西不等式等基础知识,考查推理论证能力.满分10 分.证明: 由柯西不等式,得 ( xy z )(1 22 ) ( x 2y 2z) .因为 x 2y 2 z=6 ,所以 x2y2z24 ,当且仅当x y z 时,不等式取等号,此时2 x , y4 4 , z , 12233 3所以 x2y2z 2的最小值为 4.2.【必做题 】本小题主要考查空间向量、异面直线所成角和线面角等基础知识,考查运用空间向量解决问题的能力.满分 10 分.解: 如图, 在正三棱柱 ABC - A 1B 1C 1 中,设 AC ,A 1C 1 的中点分别为 O , O 1, 则 OB ⊥OC , OO 1⊥ OC ,OO 1⊥ OB ,以 { OB,OC ,OO 1} 为基底 , 建立空间直角坐标系O - xyz .因为 AB =AA 1=2,所以 A(0, 1,0 ), B ( 3,0,0 ),C (0,1,0 ), A 1(0, 1, 2), B 1( 3,0,2 ), C 1(0,1,2 ) .(1)) 因为 P 为 A 1B 1 的中点 , 所以 P(3 ,1,2) ,22从而 BP (3 , 1 , 2), AC (0, 2, 2) ,2 2故 | cos BP, AC 1 | | BP AC 1 || 1 4 | 3 10 .| BP | | AC 1 |5 2 220因此 ,异面直线 BP 与 AC 1 所成角的余弦值为 3 10.2022(2)) 因为 Q 为 BC 的中点 , 所以Q(3 1, ,0) , 2 2因此 AQ 3 3 ( , ,0) , AC(0,2,2), CC (0,0,2) .2 2设 n =( x ,y , z ) 为平面 AQC 1 的一个法向量 ,AQ n 0, 3 x3 y 0,则即 22AC 1 n 0,2 y 2 z 0.不妨取 n ( 3, 1,1) ,设直线 CC 1 与平面 AQC 1 所成角为 , 则 sin| cos CC 1, n ||CC 1 n | 2 5 ,| CC 1 | | n |5 25 所以直线 CC 1 与平面 AQC 1 所成角的正弦值为 5 .523.【必做题】本小题主要考查计数原理、排列等基础知识,考查运算求解能力和推理论证能力.满分 10 分.解:( 1)记 (abc) 为排列 abc 的逆序数,对 1, 2,3 的所有排列,有 (123)=0 , (132)=1, (213)=1 , (231)=2 , (312)=2 , (321)=3 , 所以 f 3 (0) 1, f 3 (1)f 3 (2)2 .对 1, 2, 3,4 的排列,利用已有的 1, 2, 3 的排列,将数字 4 添加进去, 4 在新排列中的位置只能是最后三个位置. 因此, f 4 (2)f 3 (2)f 3 (1) f 3 (0) 5 .( 2)对一般的 n ( n ≥4)的情形,逆序数为 0 的排列只有一个: 12 n ,所以 f n (0) 1 . 逆序数为 1 的排列只能是将排列 12 n 中的任意相邻两个数字调换位置得到的排列, 所以 f n (1) n 1 .为计算 f n 1 (2) ,当 1, 2, , n 的排列及其逆序数确定后,将 n+1 添加进原排列, n+1在新排列中的位置只能是最后三个位置. 因此, f n 1 (2) f n (2)f n (1)f n (0)f n (2) n .当 n ≥5时,1 1f n (2) [ fn(2) fn 1(2)] [ fn 1(2) fn 2(2)] [ f5(2) f4(2)](n 1) (n 2) 4 f4(2)n2 n22,因此,n≥5时,fn (2)n2 n 2.f4(2)2。

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